JPH02296322A - 半導体素子の電極形成方法 - Google Patents
半導体素子の電極形成方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
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- H01S5/04252—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the material
-
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
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- H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
- H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
-
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- H01S5/32—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures
- H01S5/323—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising PN junctions, e.g. hetero- or double- heterostructures in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体素子の電極の形成方法に関し、特に半導
体素子の製造工程途中でメサ構造エツジ部が形成される
半導体素子に用いて好適な電極の形成方法に関する。
体素子の製造工程途中でメサ構造エツジ部が形成される
半導体素子に用いて好適な電極の形成方法に関する。
〔従来の技術］
従来、発光ダイオード、半導体レーザ、電界効果トラン
ジスタ等の半導体素子用の電極の材料として、耐熱性に
優れたＴｉ、Ｐｔ、Ａｕの３層からなる電極構造が用い
られている。例えば、第３図に、ＩｎＰを基板とする発
光ダイオードのオーミック電極にＴｉ、ＰＬ、Ａｕの３
層構造を採用した例を示す。
ジスタ等の半導体素子用の電極の材料として、耐熱性に
優れたＴｉ、Ｐｔ、Ａｕの３層からなる電極構造が用い
られている。例えば、第３図に、ＩｎＰを基板とする発
光ダイオードのオーミック電極にＴｉ、ＰＬ、Ａｕの３
層構造を採用した例を示す。
先ず、第３図（ａ）のように、ｎ型ＩｎＰ基板１上にエ
ピタキシャル成長法によりｎ型１ｎＰバッファ層２．Ｉ
ｎＧａＡｓＰ活性層３．Ｐ型ＩｎＰクラ・シＦ層４．Ｐ
型１ｎＧａＡｓＰキャップ層５を連続的に成長した後、
フォトリソグラフィによりレジストをマスクとしてエツ
チングを行い、ウェハプロセス終了後のベレッタイズ工
程を容易にするために必要な素子分離溝６を形成する。
ピタキシャル成長法によりｎ型１ｎＰバッファ層２．Ｉ
ｎＧａＡｓＰ活性層３．Ｐ型ＩｎＰクラ・シＦ層４．Ｐ
型１ｎＧａＡｓＰキャップ層５を連続的に成長した後、
フォトリソグラフィによりレジストをマスクとしてエツ
チングを行い、ウェハプロセス終了後のベレッタイズ工
程を容易にするために必要な素子分離溝６を形成する。
次に、第３図（ｂ）のように、ＣＶＤ法等によリ、電流
狭窄用の５ｉ０２等よりなる絶縁膜７を付着せしめてか
ら、フォトリソグラフィにより電流注入用の開口部８を
設け、続いてスパッタリング法等によりＴｉ膜９．Ｐｔ
膜１０．及びＡｕ膜１１の順に金属膜を付着させた後、
熱処理し、電流注入用の開口部８においてオーミックコ
ンタクトを取る。
狭窄用の５ｉ０２等よりなる絶縁膜７を付着せしめてか
ら、フォトリソグラフィにより電流注入用の開口部８を
設け、続いてスパッタリング法等によりＴｉ膜９．Ｐｔ
膜１０．及びＡｕ膜１１の順に金属膜を付着させた後、
熱処理し、電流注入用の開口部８においてオーミックコ
ンタクトを取る。
次に、第３図（Ｃ）のように、素子分離溝６内の金属除
去のために、フォトレジスト１２をマスクとしてイオン
ミリングを行い、Ａｕ膜１１．Ｐｔ膜１０及びＴｉ膜９
の一部を除去する。
去のために、フォトレジスト１２をマスクとしてイオン
ミリングを行い、Ａｕ膜１１．Ｐｔ膜１０及びＴｉ膜９
の一部を除去する。
続いて、第３図（ｄ）のように、フォトレジスト１２を
除去した後、アンモニア、過酸化水素及び水よりなるエ
ッチャントを用いてＴｉ膜９のみを除去し、Ｔ ｉ ／
Ｐ ｔ ／ Ａ ｕよりなるＰ側オーミック電極の形
成工程が終了する。
除去した後、アンモニア、過酸化水素及び水よりなるエ
ッチャントを用いてＴｉ膜９のみを除去し、Ｔ ｉ ／
Ｐ ｔ ／ Ａ ｕよりなるＰ側オーミック電極の形
成工程が終了する。
［発明が解決しようとする課題］
上述した従来の電極形成方法においては、メサ構造エツ
ジ部１３における絶縁膜７．Ｔｉ膜９゜ｐｔ膜１０及び
Ａｕ膜１１の膜厚が平坦部に仕べて小さくなっているた
めに、第３図（Ｃ）のイオンミリング工程において、ミ
リング過剰を生し易く、その結果としてしばしば絶縁膜
７の被覆不良を生じている。絶縁膜７の被覆不良が生し
た素子は、後工程における組立のための融着において電
流リークやショー１〜を発生ずる割合が高いという問題
を有する。
ジ部１３における絶縁膜７．Ｔｉ膜９゜ｐｔ膜１０及び
Ａｕ膜１１の膜厚が平坦部に仕べて小さくなっているた
めに、第３図（Ｃ）のイオンミリング工程において、ミ
リング過剰を生し易く、その結果としてしばしば絶縁膜
７の被覆不良を生じている。絶縁膜７の被覆不良が生し
た素子は、後工程における組立のための融着において電
流リークやショー１〜を発生ずる割合が高いという問題
を有する。
本発明ばメサ構造エツジ部における絶縁不良を防止した
電極を形成する方法を提供することを目的とする。
電極を形成する方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明の電極形成方法は、半導体基板に形成した半導体
素子のメサ構造エツジ部を含む半導体基板の表面に、絶
縁膜と、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔａ或いばＷのいずれか１
つを含む第１の金属膜と、第１の金属膜と異なる１以−
トの上層金属膜とを順次形成した後、これら金属膜］二
に選択マスクを形成して前記上層金属膜及び第］の金属
膜を順次イオンミリング法により選択エンチングする工
程とを含んでおり、少なくとも第１の金属膜のイオンミ
リングに際しては、アルゴンと酸素との混合ガスを用い
てイオン源供給を行っている。
素子のメサ構造エツジ部を含む半導体基板の表面に、絶
縁膜と、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔａ或いばＷのいずれか１
つを含む第１の金属膜と、第１の金属膜と異なる１以−
トの上層金属膜とを順次形成した後、これら金属膜］二
に選択マスクを形成して前記上層金属膜及び第］の金属
膜を順次イオンミリング法により選択エンチングする工
程とを含んでおり、少なくとも第１の金属膜のイオンミ
リングに際しては、アルゴンと酸素との混合ガスを用い
てイオン源供給を行っている。
（作用〕
この形成方法では、アルゴンと酸素との混合ガスでイオ
ンミリングを行うことにより、Ｔｉ等の金属のミリング
レートを著しく抑制し、その消失及び下層の絶縁膜の被
覆不良の発生を防止する。
ンミリングを行うことにより、Ｔｉ等の金属のミリング
レートを著しく抑制し、その消失及び下層の絶縁膜の被
覆不良の発生を防止する。
〔実施例］
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１実施例を工程順に示す断面図であ
り、ここではＩｎＰを基板とする面発光ダイオードのオ
ーミック電極形成工程に本発明を適用したものである。
り、ここではＩｎＰを基板とする面発光ダイオードのオ
ーミック電極形成工程に本発明を適用したものである。
先ず、第１図（ａ）のように、ｎ型１ｎＰ基板１上にエ
ビクキシャル成長法によりｎ型１ｎＰバッファ層２’、
ＩｎＣ；ａＡｓＰ活性層３．Ｐ型ＩｎＰクラッドＪｌｉ
ｉ４． Ｐ型Ｔ’ｎＧａＡｓＰキ＋ツブ層５を連続的
に成長した後、フォトリソグラフィによりレジストをマ
スクとしてエツチングを行い、ウェハプロセス終了後の
ベレンクイズ工程を容易にするために必要な素子分離溝
６を形成する。
ビクキシャル成長法によりｎ型１ｎＰバッファ層２’、
ＩｎＣ；ａＡｓＰ活性層３．Ｐ型ＩｎＰクラッドＪｌｉ
ｉ４． Ｐ型Ｔ’ｎＧａＡｓＰキ＋ツブ層５を連続的
に成長した後、フォトリソグラフィによりレジストをマ
スクとしてエツチングを行い、ウェハプロセス終了後の
ベレンクイズ工程を容易にするために必要な素子分離溝
６を形成する。
次に、第１図（ｂ）のように、ＣＶＤ法等により電流狭
窄用の５ｉＯ７等よりなる絶縁膜７を（４着し、その後
フォトリソグラフィにより電流注入用の開口部８を設け
る。続いてスパッタリング法等によりＴｉ膜９．Ｐｔ膜
１０及びＡｕ膜１１の順に金属膜を付着させた後、熱処
理し、電流注入用の開口部８においてオーミックコンタ
ク１〜をとる。
窄用の５ｉＯ７等よりなる絶縁膜７を（４着し、その後
フォトリソグラフィにより電流注入用の開口部８を設け
る。続いてスパッタリング法等によりＴｉ膜９．Ｐｔ膜
１０及びＡｕ膜１１の順に金属膜を付着させた後、熱処
理し、電流注入用の開口部８においてオーミックコンタ
ク１〜をとる。
次に、第１図（ｃ）のように、素子分翻溝６内の金属膜
除去のために、フォトレジスト１２をマスクとしてイオ
ンミリングを行う。このイオンミリング工程においては
、通常イオン種を供給するためのガスとしてアルゴンを
用いるが、ごこては、上側のＡｕ膜１１及びＰｔ、膜１
０のミリングにはアルゴンガスのみを用い、Ｔｉｌ模９
のミリングにはアルゴンと酸素との混合ガスを用いてい
る。
除去のために、フォトレジスト１２をマスクとしてイオ
ンミリングを行う。このイオンミリング工程においては
、通常イオン種を供給するためのガスとしてアルゴンを
用いるが、ごこては、上側のＡｕ膜１１及びＰｔ、膜１
０のミリングにはアルゴンガスのみを用い、Ｔｉｌ模９
のミリングにはアルゴンと酸素との混合ガスを用いてい
る。
即ち、Ｔｉのような酸素との親和力の大きな金属のミリ
ングにおいてアルゴンと酸素との混合ガスを用いるとミ
リングレートが極端に低下する−方、ｐｔやＡｕのよう
な親和力の小さな金属ではミリングレートの変化が小さ
いという性質がある。
ングにおいてアルゴンと酸素との混合ガスを用いるとミ
リングレートが極端に低下する−方、ｐｔやＡｕのよう
な親和力の小さな金属ではミリングレートの変化が小さ
いという性質がある。
例えば、アルゴンガスのみでミリングした時のミリング
レートの比は、Ｔｔを１とすると、ｐｔが約２．Ａｕが
約３．５である。これに対し、チャンバ内圧力を一定に
したままでアルゴンと酸素の分圧を等しくすると、Ｔｉ
のレートが約０．１に下がるのに対し、ｐｔが約１．８
．Ａｕが約３．２でいずれもその変化は小さい。
レートの比は、Ｔｔを１とすると、ｐｔが約２．Ａｕが
約３．５である。これに対し、チャンバ内圧力を一定に
したままでアルゴンと酸素の分圧を等しくすると、Ｔｉ
のレートが約０．１に下がるのに対し、ｐｔが約１．８
．Ａｕが約３．２でいずれもその変化は小さい。
このため、この方法でイオンミリングを行うと、素子分
離溝６内のＡｕ膜１１及びｐｔ膜１０を確実に除去する
と同時に、膜厚の減少が生じるメサ構造エツジ部１３に
おいてもＴｉ膜９を確実に残して絶縁膜７の・被覆不良
を防止することが可能となる。
離溝６内のＡｕ膜１１及びｐｔ膜１０を確実に除去する
と同時に、膜厚の減少が生じるメサ構造エツジ部１３に
おいてもＴｉ膜９を確実に残して絶縁膜７の・被覆不良
を防止することが可能となる。
なお、Ｔｉ膜９のミリング時のみに酸素ガスを添加する
ことにしたのは、酸素ガス添加によりマスクとして用い
るフオトレジス１〜１２のミリングレートが増大し、マ
スク性が損なわれることを極力避ける゛ためである。
ことにしたのは、酸素ガス添加によりマスクとして用い
るフオトレジス１〜１２のミリングレートが増大し、マ
スク性が損なわれることを極力避ける゛ためである。
最後に、第１図（ｄ）のように、フオトレジス１〜１２
を除去した後、アンモニア、過酸化水素及び水よりなる
エラチャン１〜を用いて素子分離溝６内に残留するＴｉ
膜を除去し、Ｔ ｉ ／ Ｐ Ｌ ／ Ａ ｕよりなる
Ｐ側オーミック電極の形成工程が終了する。
を除去した後、アンモニア、過酸化水素及び水よりなる
エラチャン１〜を用いて素子分離溝６内に残留するＴｉ
膜を除去し、Ｔ ｉ ／ Ｐ Ｌ ／ Ａ ｕよりなる
Ｐ側オーミック電極の形成工程が終了する。
第２図は本発明の第２実施例を工程順に示す断面図であ
り、ここではＡｕメツキ電極を有する半導体素子に適用
した実施例を示している。
り、ここではＡｕメツキ電極を有する半導体素子に適用
した実施例を示している。
先ず、第２図（ａ）及び（ｂ）の工程は、第１図（ａ）
及び（ｂ）と同し工程である。
及び（ｂ）と同し工程である。
次いで、第２図（Ｃ）のように、イオンミリング工程用
のマスクに用いるＡｕメツキＩＩ！ １．４を設置ノだ
後、アルゴンと酸素との混合ガスを用いてイオンミリン
グを行い素子分離溝６内のＡ ｕ ＩＱ １１及びｐｔ
膜１０を除去する。このとき、Ｔｉ膜９はｐｔ膜１０及
びＡｕ膜１１に比ベミリングレートが１桁以上小さいた
め、殆どミリングされず、膜厚の小さなメサ構造エツジ
部１３においても残存し、絶縁膜７の被覆不良を生しる
ことはない。
のマスクに用いるＡｕメツキＩＩ！ １．４を設置ノだ
後、アルゴンと酸素との混合ガスを用いてイオンミリン
グを行い素子分離溝６内のＡ ｕ ＩＱ １１及びｐｔ
膜１０を除去する。このとき、Ｔｉ膜９はｐｔ膜１０及
びＡｕ膜１１に比ベミリングレートが１桁以上小さいた
め、殆どミリングされず、膜厚の小さなメサ構造エツジ
部１３においても残存し、絶縁膜７の被覆不良を生しる
ことはない。
最後に、第２図（ｄ）のように、アンモニア。
過酸化水素及び水よりなるエッチャントを用いてて素子
分離溝６内に残留するＴｉ膜９を除去し、Ｔ ｉ ／
Ｐ ｔ ／ Ａ ｕよりなるＰ側オーミック電極の形成
工程が終了する。
分離溝６内に残留するＴｉ膜９を除去し、Ｔ ｉ ／
Ｐ ｔ ／ Ａ ｕよりなるＰ側オーミック電極の形成
工程が終了する。
なお、前記実施例でば面発光ダイオードに本発明を適用
した例を示しているが、端面発光ダイオード、半導体レ
ーザ、電界効果トランジスタ等の種々の半導体素子の電
極を形成する場合にも同様に適用できる。
した例を示しているが、端面発光ダイオード、半導体レ
ーザ、電界効果トランジスタ等の種々の半導体素子の電
極を形成する場合にも同様に適用できる。
また、第１の金属膜は、Ｔｉのみに限定されるものでは
なく、酸素添加によりミリングレートが著しく抑制され
る他の金属、例えばＣｒ、Ｍｏ。
なく、酸素添加によりミリングレートが著しく抑制され
る他の金属、例えばＣｒ、Ｍｏ。
Ｔａ、Ｗ等の金属膜で構成してもよい。
〔発明の効果］
以上説明したように本発明は、絶縁膜上に形成した第１
の金属膜及び上層金属膜を順次イオンミリング法で除去
するに際し、少なくとも第１の金属膜のイオンミリング
時にアルゴンと酸素との混合ガスを用いているので、第
１の金属膜のミリングを抑制してその消失を防ぎ、下層
の絶縁膜の被覆不良を防止することができる効果がある
。
の金属膜及び上層金属膜を順次イオンミリング法で除去
するに際し、少なくとも第１の金属膜のイオンミリング
時にアルゴンと酸素との混合ガスを用いているので、第
１の金属膜のミリングを抑制してその消失を防ぎ、下層
の絶縁膜の被覆不良を防止することができる効果がある
。
第１図（ａ）乃至（ｃｌ）は本発明の第１実施例を形成
工程順に示す断面図、第２１１（ａ）乃至（、ｄ）は本
発明の第２実施例を形成工程順に示す断面図、第３図（
ａ）乃至（ｄ）は従来方法及びその問題点を形成工程順
に示す断面図である。 １・・・ｎ型■ｎＰ基十反、２・・・ｎ型１’ｎ Ｐバ
ッファ層、３−１ ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｐ活性層、４
−Ｐ型１ｎＰクラッド層、５・・・Ｐ型１ ｎ Ｇ ａ
ΔｓＰキャップ層、６・・・素子分離溝、７・・・絶縁
膜、８・・・開口部、９・・・Ｔｉ膜、ｔｏ・ｐｉ膜、
１１．−Ａｕ膜、１２−・・フォトレジスト、１３・・
・メサ構造エツジ部、１４Ａｕメツキ膜。 ！−一 城 Ｃす 憾
工程順に示す断面図、第２１１（ａ）乃至（、ｄ）は本
発明の第２実施例を形成工程順に示す断面図、第３図（
ａ）乃至（ｄ）は従来方法及びその問題点を形成工程順
に示す断面図である。 １・・・ｎ型■ｎＰ基十反、２・・・ｎ型１’ｎ Ｐバ
ッファ層、３−１ ｎ Ｇ ａ Ａ ｓ Ｐ活性層、４
−Ｐ型１ｎＰクラッド層、５・・・Ｐ型１ ｎ Ｇ ａ
ΔｓＰキャップ層、６・・・素子分離溝、７・・・絶縁
膜、８・・・開口部、９・・・Ｔｉ膜、ｔｏ・ｐｉ膜、
１１．−Ａｕ膜、１２−・・フォトレジスト、１３・・
・メサ構造エツジ部、１４Ａｕメツキ膜。 ！−一 城 Ｃす 憾
Claims (1)
- １、半導体基板に形成した半導体素子のメサ構造エッジ
部を含む半導体基板の表面に絶縁膜を形成する工程と、
この絶縁膜の上にＴｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｔａ或いはＷのい
ずれか１つを含む第１の金属膜を形成する工程と、この
上に第１の金属膜と異なる１以上の上層金属膜を形成す
る工程と、これら金属膜上に選択マスクを形成して前記
上層金属膜及び第１の金属膜を順次イオンミリング法に
より選択エッチングする工程とを含み、少なくとも前記
第１の金属膜のイオンミリングに際しては、アルゴンと
酸素との混合ガスを用いてイオン源供給を行うことを特
徴とする半導体素子の電極形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1116119A JPH02296322A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 半導体素子の電極形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1116119A JPH02296322A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 半導体素子の電極形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02296322A true JPH02296322A (ja) | 1990-12-06 |
Family
ID=14679165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1116119A Pending JPH02296322A (ja) | 1989-05-11 | 1989-05-11 | 半導体素子の電極形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02296322A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100442601B1 (ko) * | 2002-05-29 | 2004-08-02 | 삼성전자주식회사 | 더블 트랜치 구조의 반도체 레이저 제작 방법 |
| EP2365527A3 (en) * | 2010-02-19 | 2014-01-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device having multi-cell attray, light emitting module, and illumination apparatus |
-
1989
- 1989-05-11 JP JP1116119A patent/JPH02296322A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100442601B1 (ko) * | 2002-05-29 | 2004-08-02 | 삼성전자주식회사 | 더블 트랜치 구조의 반도체 레이저 제작 방법 |
| EP2365527A3 (en) * | 2010-02-19 | 2014-01-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device having multi-cell attray, light emitting module, and illumination apparatus |
| US8829540B2 (en) | 2010-02-19 | 2014-09-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device having multi-cell array, light emitting module, and illumination apparatus |
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